Tương tác của liposome mang prodrug lipophilic trong màng lipid với protein huyết tương

Russian Journal of Bioorganic Chemistry - Tập 43 - Trang 678-689 - 2018
D. S. Tretiakova1, N. R. Onishchenko1, A. G. Vostrova2, E. L. Vodovozova2
1Shemyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia
2Shemyakin–Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Tóm tắt

Các tương tác của liposome kích thước 100 nm được pha chế từ phosphatidylcholine lòng đỏ trứng và phosphatidylinositol nấm men có mang các hợp chất este diglyceride của melphalan (liposome Mlph) và methotrexate (liposome MTX) trong lớp màng với protein huyết tương đã được nghiên cứu bằng phương pháp Western blotting. Các thử nghiệm tương thích huyết học trước đây đã chứng minh rằng liposome không ảnh hưởng đến các tế bào máu chính, nhưng liposome MTX, chứ không phải liposome Mlph, đã kích hoạt bổ thể (C) in vitro. Tại đây, chúng tôi cho thấy rằng việc đưa vào hợp chất polyethylene glycol (thay vì phosphatidylinositol như một lipid ổn định) hoặc hợp chất carbohydrate nhắm mục tiêu có ít ảnh hưởng đến tương tác của liposome Mlph với các thành phần C chính và apolipoprotein, cũng như khả năng gắn kết protein tổng thể của liposome. Liposome chứa prodrug Mlph không kích hoạt sự phân mảnh của protein C3, thành phần trung tâm của bổ thể, trong khi liposome MTX đã làm như vậy, điều này nhất quán với các phát hiện trước của chúng tôi. Phân tích sự liên kết của liposome MTX với protein C3 và các phân mảnh của nó, các protein điều hòa C, và các immunoglobulin đã cho phép kết luận rằng liposome MTX kích hoạt bổ thể thông qua con đường kích hoạt thay thế. Như đã được chỉ ra trước đó, việc giảm nồng độ prodrug trong lớp màng đến mức tương ứng với chế độ điều trị liều thấp MTX cho phép tránh kích hoạt C.

Từ khóa

#liposome #melphalan #methotrexate #huyết tương #bổ thể #protein

Tài liệu tham khảo

Allen, T.M. and Cullis, P.R., Adv. Drug Deliv. Rev., 2013, vol. 65, no. 1, pp. 36–48. Monopoli, M.P., Eberg, C., Salvati, A., and Dawson, K.A., Nat. Nanotechn., 2012, vol. 7, pp. 779–786. Tenzer, S., Docter, D., Kuharev, J., Musyanovych, A., Fetz, V., Hecht, R., Schlenk, F., Fischer, D., Kiouptsi, K., Reinhardt, C., Landfester, K., Schild, H., Maskos, M., Knauer, S.K., and Stauber, R.H., Nat. Nanotechn., 2013, vol. 8, pp. 772–781. Moghimi, S.M., Hunter, A.C., and Andresen, T.L., Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol., 2012, vol. 52, pp. 481–503. Corbo, C., Molinaro, R., Parodi, A., Furman, N.E.T., Salvatore, F., and Tasciotti, E., Nanomedicine, 2016, vol. 11, pp. 81–100. Pozzi, D., Colapicchioni, V., Caracciolo, G., Piovesana, S., Capriotti, A.L., Palchetti, S., De Grossi, S., Riccioli, A., Amenitsch, H., and Laganà, A., Nanoscale, 2014, vol. 6, no. 5, pp. 2782–2792. Palchetti, S., Colapicchioni, V., Digiacomo, L., Caracciolo, G., Pozzi, D., Capriotti, A.L., La Barbera, G., and Laganà, A., Biochim. Biophys. Acta, Biomembr., 2016, vol. 1858, pp. 189–196. Knop, K., Hoogenboom, R., Fischer, D., and Schubert, U.S., Angew. Chemie, Int. Ed., 2010, vol. 49, pp. 6288–6308. Hamad, I., Al-Hanbali, K.O., Hunter, A.C., Rutt, K.J., Andresen, T.L., and Moghimi, S.M., ACS Nano, 2010, vol. 4, pp. 6629–6638. Szebeni, J., Muggia, F., Gabizon, A., and Barenholz, Y., Adv. Drug Deliv. Rev., 2011, vol. 63, pp. 1020–1030. Ilinskaya, A.N. and Dobrovolskaia, M.A., Toxicol. Appl. Pharmacol., 2016, vol. 299, pp. 70–77. Szebeni, J., Toxicology, 2005, vol. 216, pp. 106–121. Vodovozova, E.L., Kuznetsova, N.R., Kadykov, V.A., Khutsyan, S.S., Gaenko, G.P., and Molotkovskii, Yu.G., Ros. Nanotekhnol., 2008, vol. 3, pp. 162–172. Kuznetsova, N., Kandyba, A., Vostrov, I., Kadykov, V., Gaenko, G., Molotkovsky, J., and Vodovozova, E., J. Drug Deliv. Sci. Technol., 2009, vol. 19, pp. 51–59. Jubeli, E., Moine, L., Vergnaud-Gauduchon, J., and Barratt, G., J. Control. Rel., 2012, vol. 158, pp. 194–206. Kuznetsova, N.R., Stepanova, E.V., Peretolchina, N.M., Khochenkov, D.A., Boldyrev, I.A., Bovin, N.V., and Vodovozova, E.L., J. Drug Target, 2014, vol. 22, pp. 242–250. Kapkaeva, M., Shcheglovitova, O., Boldyrev, I., Pazynina, G., Bovin, N., and Vodovozova, E., Biochim. Biophys. Acta, 2015, vol. 1848, pp. 1099–1110. Kuznetsova, N.R., Sevrin, C., Lespineux, D., Bovin, N.V., Vodovozova, E.L., Meszaros, T., Szebeni, J., and Grandfils, C., J. Control. Rel., 2012, vol. 160, pp. 394–400. Heiss, H.W., in Human Physiology, Schmidt, R.F. and Thews, G., Eds., Berlin: Springer-Verlag, 1983, pp. A43–A44. Kuznetsova, N.R. and Vodovozova, E.L., Biochemistry (Moscow), 2014, vol. 79, pp. 797–904. Semple, S.C., Chonn, A., and Cullis, P.R., Adv. Drug Deliv. Rev., 1998, vol. 32, pp. 3–17. Chonn, A., Semple, S.C., and Cullis, P.R., J. Biol. Chem., 1992, vol. 267, pp. 18759–18765. Gabizon, A. and Papahadjopoulos, D., Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 1988, vol. 85, pp. 6949–6953. Muller, M., Zschornig, O., Ohki, S., and Arnold, K., J. Membr. Biol., 2003, vol. 192, pp. 33–43. Pozzi, D., Caracciolo, G., Capriotti, A.L., Cavaliere, C., La Barbera, G., Anchordoquy, T.J., and Laganà, A., J. Proteomics, 2015, vol. 119, pp. 209–217. Li, W.M., Xue, L., Mayer, L.D., and Bally, M.B., Biochim. Biophys. Acta, 2001, vol. 1513, pp. 193–206. Cedervall, T., Lynch, I., Lindman, S., Berggard, T., Thulin, E., Nilsson, H., Dawson, K.A., and Linse, S., Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 2007, vol. 104, pp. 2050–2055. Vroman, L., Adams, A.L., Fischer, G.C., and Munoz, P.C., Blood, 1980, vol. 55, pp. 156–159. Sahu, A. and Lambris, J.D., Immunol. Rev., 2001, vol. 180, pp. 35–48. Józsi, M., Manuelian, T., Heinen, S., Oppermann, M., and Zipfel, P.F., Histol. Histopathol., 2004, vol. 19, pp. 251–258. Ferreira, V., Pangburn, M., and Cortés, C., Mol. Immunol., 2010, vol. 47, pp. 2187–2197. Mészáros, T., Csincsi, A.I., Uzonyi, B., Hebecker, M., Fülöp, T.G., Erdei, A., Szebeni, J., and Józsi, M., Nanomedicine: N, 2016, vol. 12, pp. 1023–1031. Rodrigueza, W.V., Phillips, M.C., and Williams, K.J., Adv. Drug Deliv. Rev., 1998, vol. 32, pp. 31–43. Saito, Y.M., Handa, T., and Miyajima, K., J. Lipid Res., vol. 38, pp. 287–294. Klapper, Y., Hamad, O.A., Teramura, Y., Leneweit, G., Nienhaus, G.U., Ricklin, D., Lambris, J.D., Ekdahl, K.N., and Nilsson, B., Biomaterials, 2014, vol. 35, pp. 3688–3696. Des Prez, R.M., Bryan, C.S., Hawiger, J., and Colley, D.G., Infect. Immun., 1975, vol. 11, pp. 1235–1243. van Dam, A.P. and Hack, C.E., Immunology, 1987, vol. 61, pp. 105–110. Ishida, T., Ichihara, M., Wang, X., Yamamoto, K., Kimura, J., Majima, E., and Kiwada, H., J. Control. Release, 2006, vol. 112, pp. 15–25. Ishihara, T., Takeda, M., Sakamoto, H., Kimoto, A., Kobayashi, C., Takasaki, N., Yuki, K., Tanaka, K.I., Takenaga, M., Igarashi, R., Maeda, T., Yamakawa, N., Okamoto, Y., Otsuka, M., Ishida, T., Kiwada, H., Mizushima, Y., and Mizushima, T., Pharm. Res., 2009, vol. 26, pp. 2270–2279. Devine, D.V. and Marjan, J.M., Crit. Rev. Ther. Drug Carrier Syst., 1997, vol. 14, pp. 105–131. Janssen, B.J.C., Christodoulidou, A., McCarthy, A., Lambris, J.D., and Gros, P., Nature, 2006, vol. 444, pp. 213–216. Moghimi, S.M., Andersen, A.J., Ahmadvand, D., Wibroe, P.P., Andresen, T.L., and Hunter, C., Adv. Drug Deliv. Rev., 2011, vol. 63, pp. 1000–1007. Wang, G., Chen, F., Banda, N.K., Holers, V.M., Wu, L., Moghimi, S.M., and Simberg, D., Front. Immunol., 2016, vol. 7, p.418. Vodovozova, E.L., Nikol’skii, P.Yu., Mikhalev, I.I., and Molotkovsky, Yul.G., Russ. J. Bioorg. Chem., 1996, vol. 22, no. 7, pp. 468–475. Vodovozova, E.L., Evdokimov, D.V., and Molotkovskii, Yul.G., Russ. J. Bioorg. Chem., 2004, vol. 30, no. 6, pp. 599–601. Vodovozova, E.L., Pazynina, G.P., and Bovin, N.V., Mendeleev Commun., 2011, vol. 21, pp. 69–71. Markwell, M., Haas, S., and Bieber, L., Anal. Biochem., 1978, vol. 210, pp. 206–210. Dos Santos, N., Allen, C., Doppen, A.-M., Anantha, M., Cox, K., Gallagher, R.C., Karlsson, G., Edwards, K., Kenner, G., Samuels, L., Webb, M.S., and Bally, M.B., Biochim. Biophys. Acta, 2007, vol. 1768, pp. 1367–1377. Laemmli, U.K., Nature, 1970, vol. 227, pp. 680–685. Shevchenko, A., Wilm, M., Vorm, O., and Mann, M., Anal. Chem., 1996, vol. 68, pp. 850–858. Inouye, K. and Morimoto, K., J. Immunol. Methods, 1994, vol. 171, pp. 239–244.